清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系 工學(xué)博士， 研究員， 粉體工程研究室主任、能源環(huán)境材料研究所副所長(zhǎng)。兼任九三學(xué)社中央社會(huì)服務(wù)咨詢委員會(huì)副主任、浙江清華長(zhǎng)三角研究院粉體及新材料工程中心主任、中國(guó)粉體工業(yè)網(wǎng)主任，中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)精細(xì)陶瓷分會(huì)、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)粉末冶金專業(yè)委員會(huì)、中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)制劑專委會(huì)、中國(guó)非金屬礦協(xié)會(huì)碳酸鈣專委會(huì)、中國(guó)塑料加工協(xié)會(huì)塑料改性專業(yè)委員會(huì)理事；《 Powder handling and Processing 》 (International Journal) 、《中國(guó)粉體技術(shù)》、《中藥現(xiàn)代化》、《粉煤灰綜合利用》等雜志編委；日本粉體工學(xué)會(huì)國(guó)外會(huì)員。

1978.2－1982.1　武漢工業(yè)大學(xué)機(jī)械系，獲得工學(xué)學(xué)士學(xué)位

1983.9－1984.6　武漢工業(yè)大學(xué)硅工系，研究生班學(xué)習(xí)

1984.7－1985.6 大連外語(yǔ)學(xué)院，日語(yǔ)培訓(xùn)班

1985.11－1987.1 日本東北大學(xué)素材研究所進(jìn)修(國(guó)家教委考試選拔派出)

1989.9－1992.1　東北大學(xué)礦物工程系攻讀博士研究生，獲得工學(xué)博士學(xué)位

1992.1－1994.4　清華大學(xué)化工系從事博士后研究

1982.1－1983.8 山東建材學(xué)院材料系任教

1987.2－1989.2 山東建材學(xué)院任粉體工程研究所所長(zhǎng)。

1994.4－1998.11 清華大學(xué)工程力學(xué)系

1998.11－至今 清華大學(xué)材料系

粉體是由細(xì)小微固體顆粒的集合，遍及自然界和日常的生活之中。在工業(yè)上，泛指材料原料、產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的粉狀存在形式。粉體加工技術(shù)是我們研究開發(fā)工作的的核心：以構(gòu)成粉體材料基本單元——顆粒為研究對(duì)象，研究粉體的細(xì)度和微觀結(jié)構(gòu)控制、形貌、尺度以及復(fù)合等過程工藝及機(jī)理，開展與工業(yè)實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用開發(fā)。

粉體工程研究室開展的主要研究方向有：

（1）礦物粉體填料的表面納米化包覆修飾

利用非均勻形核結(jié)晶沉積原理，控制化學(xué)反應(yīng)條件，在微米級(jí)無機(jī)礦物粉體顆�；蚬�業(yè)廢棄物顆粒的表面沉積納米結(jié)構(gòu)晶體，修飾微米級(jí)無機(jī)礦物顆粒形貌，形成具有“核－殼”結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，改善復(fù)合材料中填料和基體界面結(jié)合性，提高復(fù)合材料性能，主要應(yīng)用于廉價(jià)的礦物材料和工業(yè)廢棄物的高附加值開發(fā)。

首次在重質(zhì)碳酸鈣顆粒表面進(jìn)行納米化包覆和修飾，使顆粒粉碎形成的尖銳棱角得到鈍化，檢測(cè)結(jié)果證明填充到PP中使制品抗沖擊強(qiáng)度提高20－30%；并成功地實(shí)現(xiàn)了方解石、硅灰石、白云石、硫酸鈣和粉煤灰等廉價(jià)資源的表面納米化修飾研究。

（2）微納米顆粒有序復(fù)合與顆粒球形化

本著“顆粒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)延伸至復(fù)合材料性能設(shè)計(jì)”和“復(fù)合材料性能規(guī)劃延伸至顆粒結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)”的理念，使用高速?zèng)_擊顆粒復(fù)合化系統(tǒng)（PCS），將不同物理化學(xué)性能的顆粒進(jìn)行復(fù)合，使子顆粒包覆在母顆粒表面，形成功能性復(fù)合顆粒，為功能型復(fù)合材料的制造奠定基礎(chǔ)。

聚合物復(fù)合粉體：以炭黑、納米炭管或其他導(dǎo)熱（電）粉體為子顆粒，以超高分子聚乙烯為母顆粒的復(fù)合，制備具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)低電阻率導(dǎo)電工程塑料。與共混填充相比，復(fù)合顆粒制品電阻率與共混方法制品的電阻率降低近2個(gè)數(shù)量級(jí)，現(xiàn)正試用于煤礦大型通風(fēng)機(jī)輕質(zhì)抗靜電葉片的制造。

金屬?gòu)?fù)合粉體：以納米氧化鋁為子顆粒，以電解銅為母顆粒，通過高速?zèng)_擊顆粒復(fù)合系統(tǒng)將子顆粒包覆在母顆粒表面，然后將這種復(fù)合顆粒燒結(jié)成型。該方法將機(jī)械合金化與粉體球形化技術(shù)結(jié)合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了金屬基顆粒的復(fù)合和球形化，制備了成分均勻，流動(dòng)性和填充性良好的復(fù)合粉末。

納米顆粒分散：以微米顆粒為載體包覆納米粒子，實(shí)現(xiàn)材料中微量納米粉體的高度分散。首次在殲擊機(jī)雷達(dá)罩上實(shí)現(xiàn)納米級(jí)人工介質(zhì)均勻化，改善罩殼介電常數(shù)一致性，該技術(shù)已經(jīng)在中航637所(中國(guó)航空工業(yè)濟(jì)南特種結(jié)構(gòu)研究所)進(jìn)入型號(hào)生產(chǎn)階段。

顆粒形狀處理：對(duì)天然鱗片石墨進(jìn)行整形，以提高粉體堆積密度，使球形化處理后的堆積密度提高2倍以上，可用于制備高密度核燃料石墨球及鋰離子電池負(fù)極材料；對(duì)二硅化鉬粉、還原銅粉、鐵粉、鋁粉、鈦粉整形，球形化處理后的堆積密度大大提高，同時(shí)改善材料的性能。如球形化處理后硅鉬棒使用溫度提高50℃，此技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品在山東已經(jīng)投放市場(chǎng)。

（3）工業(yè)粉體原料超細(xì)加工工藝與改性系統(tǒng)優(yōu)化

通過對(duì)粉磨過程機(jī)械力化學(xué)和超細(xì)粉體在強(qiáng)湍流場(chǎng)中分散規(guī)律的研究，建立粉磨過程數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行離心分級(jí)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬和工藝參數(shù)優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上采用系統(tǒng)工程的理論，對(duì)設(shè)備工藝參數(shù)和系統(tǒng)組成進(jìn)行優(yōu)化研究，在國(guó)內(nèi)率先提出了多目標(biāo)多因素的系統(tǒng)優(yōu)化方法，統(tǒng)籌考慮工藝－設(shè)備－產(chǎn)品三者之間的關(guān)系，形成大型超細(xì)粉磨的工藝優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)以較低的成本獲得高質(zhì)量產(chǎn)品的目的。

針對(duì)塑料、橡膠和涂料等行業(yè)對(duì)填料粉體功能化的要求，在國(guó)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了超細(xì)粉體連續(xù)改性的工藝方法，提高了礦物填料表面活化度，改善了礦物填料與高分子聚合物之間的相容性，達(dá)到降低復(fù)合材料成本和改善復(fù)合材料性能的目的。工業(yè)礦物填料有機(jī)化表面改性的活化度達(dá)到95%以上；濕法強(qiáng)湍流剪切改性的活化度達(dá)98%以上。

針對(duì)電子工業(yè)對(duì)礦物填料（特別是二氧化硅質(zhì)礦物填料）表面導(dǎo)電性雜質(zhì)（鐵、鈉、氯離子等）含量的嚴(yán)格要求，通過對(duì)雜質(zhì)形成和高溫提純過程的分析，實(shí)現(xiàn)微電子工業(yè)用高純超細(xì)硅微粉填料粉體生產(chǎn)的可行技術(shù)路線。使超細(xì)高純硅微粉的鈉、氯離子濃度均小于1ppm，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。

（4）生物粉體微細(xì)化與生物利用度提高

通過細(xì)胞破壁的微細(xì)化處理，中藥、食品、礦物藥等生物質(zhì)粉體的生物利用度將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，對(duì)中藥現(xiàn)代化、農(nóng)產(chǎn)品增值、提高國(guó)民生活質(zhì)量具有積極的學(xué)術(shù)價(jià)值和社會(huì)意義。此技術(shù)獲得2007年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

在沖擊和擠壓等外力作用下使生物顆粒內(nèi)部形成組織撕裂和細(xì)胞破壁，在此研究的基礎(chǔ)上，開展了天然聚合物超細(xì)加工機(jī)理、細(xì)胞破壁對(duì)有效物質(zhì)溶出量的影響、加工工藝對(duì)中藥毒理特性的影響等研究，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)13億粒通心絡(luò)膠囊粉料微細(xì)加工的產(chǎn)業(yè)化。由于該技術(shù)對(duì)中藥現(xiàn)代化和農(nóng)副產(chǎn)品深加工意義重大，全國(guó)人大副委員長(zhǎng)、科協(xié)主席韓啟德院士親切接見了課題組研究人員并將其列入九三學(xué)社科技扶貧計(jì)劃。

借助濕法粉磨機(jī)械力化學(xué)激發(fā)作用提取麥飯石中的有益礦物元素，提高礦物質(zhì)的人體生物利用度。

利用機(jī)械力化學(xué)激發(fā)作用處理磷礦，提高磷的溶出度和作物的生物利用度，實(shí)現(xiàn)中低品位磷礦的短流程加工利用。

(1) 專用設(shè)備的研制和推廣。在超細(xì)粉碎和分級(jí)理論研究的基礎(chǔ)上，在開發(fā)新工藝技術(shù)的同時(shí)注意到專用設(shè)備的研制和推廣。先后設(shè)計(jì)開發(fā)了新型雷蒙磨、沖擊粉碎機(jī)、超細(xì)攪拌磨機(jī)、高頻振動(dòng)球磨機(jī)、大型超細(xì)分級(jí)機(jī)、粉體表面改性機(jī)、中藥超細(xì)加工系統(tǒng)、微顆粒復(fù)合與球形化系統(tǒng)等設(shè)備。該系列設(shè)備的開發(fā)，對(duì)傳統(tǒng)粉體加工設(shè)備的更新?lián)Q代與技術(shù)進(jìn)步起到了積極的作用。國(guó)內(nèi)外已有幾十家設(shè)備制造企業(yè)采用了該系列技術(shù)，其中僅新型雷蒙磨已有200余臺(tái)設(shè)備被生產(chǎn)企業(yè)所采用，大型超細(xì)分級(jí)機(jī)有320余臺(tái)服務(wù)在國(guó)內(nèi)企業(yè)之中。

(2) 特種粉體加工工藝開發(fā)。結(jié)合專用設(shè)備的開發(fā)，進(jìn)行了特種粉體加工工藝開發(fā)，解決了國(guó)內(nèi)的一些技術(shù)難題：如高分子聚合物的無降解常溫粉碎。經(jīng)過對(duì)沖擊和擠壓粉碎在顆粒內(nèi)部裂紋形成過程的研究，強(qiáng)化顆粒的撕裂破壞而不是彈性變形。實(shí)現(xiàn)了羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺、天然魔芋等物料的常溫超細(xì)粉碎，在國(guó)內(nèi)藥物和精細(xì)化工領(lǐng)域得到大面積推廣；研究室克服國(guó)外同行對(duì)片狀石墨球型化生產(chǎn)技術(shù)的封鎖，通過實(shí)驗(yàn)研究，開發(fā)了國(guó)內(nèi)第一條片狀石墨球型化生產(chǎn)線，并在行業(yè)內(nèi)得到應(yīng)用。

(3)生物粉體微細(xì)破壁技術(shù)開發(fā)。本研究室在現(xiàn)有工業(yè)原料超細(xì)加工技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了中藥類生物粉體細(xì)胞破壁技術(shù)開發(fā)和推廣。為響應(yīng)我國(guó)醫(yī)藥工業(yè)中藥現(xiàn)代化的重大戰(zhàn)略方向，率先在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了中藥的常溫連續(xù)化超細(xì)加工，在完成了國(guó)家計(jì)委中藥現(xiàn)代化加工示范項(xiàng)目后，在中藥領(lǐng)域進(jìn)行了大面積推廣。該技術(shù)移植到食品領(lǐng)域后，開拓了超細(xì)食品和保健品的新領(lǐng)域。該技術(shù)先后在河北、廣西、云南、四川、福建、海南、吉林、山東得到推廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約有50家企業(yè)采用了該技術(shù)或由該技術(shù)形成的設(shè)備，對(duì)當(dāng)?shù)厣絽^(qū)少數(shù)民族的農(nóng)民脫貧致富，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和豐富食品市場(chǎng)起到積極的推動(dòng)作用。

(4) 固體廢棄物資源的分離利用技術(shù)及推廣。固體廢棄物資源的再生利用，首先需要對(duì)其進(jìn)行粉碎分離。我們將現(xiàn)有粉體顆粒加工技術(shù)移植到固廢利用方面，收到良好的效果。① 廢橡膠輪胎是現(xiàn)代社會(huì)的一大公害。我們分別從膠粉制備、裂解煉油和碳渣超細(xì)制備碳黑填料三個(gè)方面進(jìn)行了綜合加工處理的研究開發(fā)，使其得到綜合的利用，提高了附加值。該技術(shù)在山東和廣東已經(jīng)有3家得到推廣利用。②粉煤灰是火力電廠排放的固體廢棄物，大量的排放與堆積已造成了全國(guó)范圍內(nèi)的環(huán)境污染。雖然作為發(fā)電廠的固體廢棄物，但粉煤灰中含有微珠、磁珠、漂珠、碳精粉及其他高附加值組分，其中超細(xì)微珠是塑料橡膠的優(yōu)良填充料，經(jīng)過表面改性處理后的復(fù)合粉煤灰微珠能改善填充性能。③廢舊印刷線路板的回收利用：這種固廢中含有銅、錫等多種貴重金屬及玻璃纖維和樹脂材料，可以通過沖擊粉碎和重介質(zhì)分離的方法，將貴重金屬與玻纖、樹脂分開。該技術(shù)已經(jīng)在廣東福建地區(qū)得到推廣。

(5) 開拓國(guó)外市場(chǎng)。本研究室超細(xì)加工技術(shù)不但在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了推廣，國(guó)外企業(yè)中也認(rèn)可此技術(shù)。如東南亞當(dāng)?shù)厝A人公司于1997年引進(jìn)本研究室的超細(xì)粉碎分級(jí)技術(shù)，在馬來西亞和泰國(guó)制造銷售設(shè)備，建成多條礦物填料超細(xì)加工生產(chǎn)線，與日本、德國(guó)技術(shù)相比具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。該技術(shù)在港臺(tái)地區(qū)也形成了一定的影響，香港理工大學(xué)等單位也選用了本研究室研發(fā)的超細(xì)加工設(shè)備。至目前為止，在大陸已經(jīng)有10余家外商投資企業(yè)采用了該系列技術(shù)。

(6) 產(chǎn)業(yè)開發(fā)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。本研究室的課題大多數(shù)都是多年來對(duì)粉體技術(shù)及其理論研究的基礎(chǔ)上，考慮產(chǎn)業(yè)界的需求，本著“從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去”的原則進(jìn)行研發(fā)的。共完成產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目42項(xiàng)，涉及到材料、礦物、電子、環(huán)保、冶金、化工、藥物、食品等領(lǐng)域，均圓滿地完成了任務(wù)，得到了客戶的驗(yàn)收合格報(bào)告，受到了企業(yè)和當(dāng)?shù)卣�府的好評(píng)。因?yàn)樵谠颇峡萍贾мr(nóng)和省院省校合作中成績(jī)突出，被云南省科委評(píng)為優(yōu)秀科技工作者；由于在鞍山地區(qū)的科技推廣中對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用突出，先后4次獲得鞍山市人民政府授予的科技種子基金獎(jiǎng)勵(lì)，合計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)總額為35萬(wàn)元。自1998年統(tǒng)計(jì)以來累計(jì)科研費(fèi)進(jìn)賬1000多萬(wàn)元。在這些項(xiàng)目的推廣中，收集到的20家經(jīng)濟(jì)效益證明已累計(jì)形成15.6億元的產(chǎn)值，經(jīng)濟(jì)效益8億多元。